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工程车辆液压驱动非线性系统控制策略与仿真研究
| 论文题名： | 工程车辆液压驱动非线性系统控制策略与仿真研究 |
| 关键词： | 工程车辆;液压驱动系统;液压牵引动力学;时变非线性;动态仿真 |
| 摘要： | 工程车辆牵引动力学步入了液压牵引动力学研究的崭新阶段，研究目的是改善提高机器在动态条件下工作的适应能力，从而实现车辆性能指标的最优化，操纵的全面自动化和智能化，其核心内容为变量泵—变量马达系统的模型结构与控制理论研究。文章分析表明，车辆液压驱动时变非线性系统的线性模型已不能很好地满足机器的动力性，经济性要求。针对随之出现的复杂多变量液压驱动控制问题，本文根据分段思想，结合功率控制和工程实用的理想传动控制结构，提出了车辆液压驱动系统的现代综合控制策略。文中建立了发动机变转速下，变量泵—变量马达的车辆系统非线性动态模型，并对这一多参数时变系统进行分析，提出了包含恒功率输入环节和系统主环在内的综合控制结构。文章通过对马达采用三段式压力排量控制的方法将这一复杂非线性系统进行分段讨论，并在讨论较为复杂的流量耦合非线性区段的基础上，将最优二次型理论及简化模型参考自适应控制(SMRAC)方法引入系统中来。针对SMRAC稳定性及自适应律可调增益难确定的问题，提出了以SMRAC系统作外环，辅以最优反馈校正为内环的新型控制结构。在系统数学模型基础上构建了基于Matlab/Simulink的仿真模型，并以某液压底盘试验台为算例，对该综合控制方法进行仿真，获得较佳性能，表明了该法的工程实用性。随后分析了自适应控制策略在马达变排量区段的可行性，仿真发现策略能很好地解决马达变排量控制问题。最后分析了控制方法中的多个相互耦合参数，给出了选择控制参数的一般性原则。文中的研究方法对其它适用于车辆液压驱动系统的自适应控制方案及其它现代控制方法同样有着借鉴意义。 |
| 作者： | 陈超 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 姚怀新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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